江苏省南京市2022届高一物理上学期期末考试试题
一、选择题
1.如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧和轻绳拉住,处于静止状态,轻绳与竖直方向成60°的夹角,当轻绳剪断的瞬间,小球的加速度为( )
A.0
B.大小为g,方向竖直向下
C.大小为2g,方向沿原来轻绳方向向下 D.大小为2g,方向水平向右
2.一个8N的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有( ) A.1N和10N B.10N和10N C.10N和5N D.20N和20N
3.如图所示,质量分别为M和m的物体A、B用不可伸长的轻质细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知M>m,滑轮质量及摩擦均不计.A、B由静止释放后,在空中自由运动的过程中,下列说法正确的是
A.细线的拉力大于mg B.细线的拉力等于mg
C.天花板对定滑轮的拉力等于(M+m)g D.细线的拉力等于
Mmg 24.一轿车和一货车在两条平行直道上同向行驶,开始时两车速度都为v0且轿车司机处于货车车尾并排位置,如图所示.为了超车,轿车司机开始控制轿车做匀加速运动,经过一段时间t,轿车司机到达货车车头并排位置.若货车车身长度为L,且货车保持匀速,则轿车加速过程的加速度大小为
L t22(v0tL)C.
t2A.2L t2(vtL)D.02
tB.
5.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v.假设宇航员在该行星表面上用弹簧
测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N.已知引力常量为G,则这颗行星的质量为( )
mv2A.
GNmv4B.
GNNv2C.
GmNv4D.
Gm6.两个大小相同质量分布均匀的实心小铁球紧靠在一起时,它们之间的万有引力为F.若两个半径是小铁球2倍的质量分布均匀的实心大铁球紧靠在一起,则它们之间的万有引力为( ) A.2F
B.8F
C.4F
D.16F
7.LED灯可将电能高效转化为光能,在日常生活中得到普遍应用。某LED灯的额定功率为10W,它以额定功率工作1min消耗的电能为 A.10J B.60J C.600J
D.6000J
8.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,其图象如图所示,则在0~t1时间内
A.如为位移-时间图象,则甲的速度总比乙大 B.如为位移-时间图象,甲经过的位移比乙大 C.如为速度-时间图象,甲经过的位移比乙大 D.如为速度-时间图象,甲、乙均做匀加速运动
9.湖南台的智勇大冲关娱乐节目,吸引了不少观众。其中一关是参赛者落到匀速转动的转台上,如图所示,参赛者相对转台静止,下列说法正确的是( )
A.参赛者的速度不变 B.参赛者受到两个力的作用 C.相同的时间内参赛者转过的角度相同 万有引力的大小变为 A.
B.
C.
D.
D.相同的时间内参赛者通过的位移相同
10.两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间
11.如图,水平桌面上一小钢球沿直线运动,若在钢球运动的边侧A处或正前方B处放一块磁铁,下列关于小球运动的说法正确的是
A.磁铁放在A处时,小球做匀速圆周运动 B.磁铁放在A处时,小球做变加速曲线运动 C.磁铁放在B处时,小球做匀速直线运动 D.磁场放在B处时,小球做匀加速直线运动
12.如图,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一重为G的光滑匀质铁球静止,可加一水平推力F,且F通过球心,则( )
A.F的最小值为2G 2B.铁球一定受到4个力的作用 C.铁球一定受到墙水平向左的弹力
D.铁球一定受到斜面的弹力且垂直斜面向上 二、填空题
13.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用___________(填“直流”或“交流”)电源的计时仪器.假如电源频率是50Hz时,它每隔_________s打一个点.某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况,实验中获得一条纸带,如下图,其中两相邻计数点间有四个点未画出.已知所用电源的频率为50Hz,则打A点时小车运动的速度vA=____________m/s,打B点时小车运动的速度vB=___________m/s,.(小数点后保留两位数字)
14.质量为m的带正电小球A悬挂在绝缘细线上,且处在场强为E的匀强电场中,当小球A静止时细线与竖直方向成30°角,已知电场方向恰使小球受的电场力最小,则小球所带电量为_______ C.
15.电场中任何两条电场线都_____相交.磁场中任何两条磁感线都______相交.
16.一船在静水中的划行速率为5m/s,要横渡一条宽30m、流速为3m/s的河流,此船渡河的最短时间为 s,此船渡河的最短航程为 m。
17.如图所示,车内用细线悬挂着一个质量为m的小球,细线与竖直方向成θ角,小球与车保持相对静止,则小球加速度大小a=________,细线对小球的拉力F=____________。
三、实验题
18.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用图所示的装置.
(1)本实验应用的科学方法是______
A.建立理想模型的方法 B.控制变量法 C. 等效替代法 D.类比法 (2)某同学测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示:(小车质量保持不变) F/N 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 a/m·s -20.10 0.20 0.29 0.40 0.51
①根据表中的数据在坐标图上作出a-F图象_______. ②图线不过原点的原因可能是____________________.
19.黄洛凡同学做“测匀变速直线运动的加速度”的实验装置如图所示。一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在重物牵引下,小车在木板上向左运动。电火花计时器所用的交流电频率为50 Hz。
(1)实验中,除电火花计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、长木板、导线、细线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有____________。(填选项代号)
A.电压为4~6 V的50 Hz交流电源 B.电压为220 V的50 Hz交流电源 C.刻度尺 D.停表 E.天平 F.重锤
(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是_________。 A.将打点计时器固定在长木板有滑轮的一端,并接好电路 B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 C.把一条细线拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重锤
D.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源
(3)如图所示,电火花打点计时器在纸带上打出一系列清晰的点迹,相邻的两计数点间还有4个打印点没有画出,根据纸带可以计算各点的瞬时速度及小车加速度。打计数点2时小车的速度
v2=__________m/s,根据纸带计算小车的加速度a=_________m/s。(结果保留三位有效数字)
2
20.在“探究功与物体速度变化关系”的实验中,甲、乙两位同学的实验操作均正确。甲同学根据实验数据作出了功和速度的关系图线,如图甲所示,并由此图线得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。乙同学根据实验数据作出了功与速度平方的关系图线,如图乙所示,并由此也得出“功与速度的平方一定成正比”的结论。关于甲、乙两位同学的分析,你的评价是(____)
A.甲的分析不正确,乙的分析正确 B.甲的分析正确,乙的分析不正确 C.甲和乙的分析都正确 D.甲和乙的分析都不正确 四、解答题
21.如图所示,倾角为θ=37°的传送带顺时针匀速转动,速率v=5 m/s,A、B两轮间的距离为13 m。一质量为m的小物块(可视为质点)以v0=10 m/s的初速度,从皮带直线部分的最低点A沿传送带运动方向滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2。求:
(1)小物块刚滑上传送带时的加速度大小; (2)小物块到达的最高点距A点的距离;
(3)当小物块滑上传送带时,在小物块正下方的传送带上做一标记点,求该标记点再次与小物块相遇在何处
22.在光滑的水平面上,一质量为mA=0.1kg的小球A,以v0=9m/s的初速度向右运动,与质量为mB=0.2kg的静止小球B发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞过程中没有机械能损失。碰后小球B滑向与水平面相切、半径为R的竖直放置的固定光滑半圆形轨道,且恰好能通过最高点N后水平抛出。重力加速度为g=10m/s2。求:
(1) 碰撞后小球B的速度大小; (2) 圆轨道半径R的大小。
23.质量为200g的玻璃球,从1.8m高处自由下落,与地面相碰后,又弹起1.25m,若球与地面接触的时间为0.55s,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)在与地面接触过程中,玻璃球动量变化量的大小和方向; (2)地面对玻璃球的平均作用力的大小。
24.一汽车在直线公路段上以54km/h的速度匀速行驶,突然发现在其正前方14m处有一辆自行车以5m/s的速度同向匀速行驶。经过0.4s的反应时间后,司机开始刹车,为了避免相撞,汽车的加大速度大小至少为多少? 25.正在以
的速度行驶的汽车,行到A点发现前边路口出现红色交通信号灯,立即以大小为
的加速度紧急刹车,车恰好停在路口。求: 点到路口的距离; 刹车用的时间;
刹车后2s发生的位移大小。 【参】*** 一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 C A A B B D C C C A 二、填空题 13.交流;0.02;0.34;0.38. 14.
B D mg 2E15.不 不 16.30
17. gtanθ; 三、实验题
18.(1)B (2)①见解析; ②没有平衡摩擦力(或者平衡摩擦力不够) 19.BCF AD 0.396 0.380 20.A 四、解答题
2
mg cos21.(1) 10m/s (2) (3)
【解析】试题分析:物块轻轻放到传送带上,受重力、支持力和沿斜面向下的滑动摩擦力,根据牛顿第二定律求出两段匀加速直线运动的加速度;小物块从滑上传送带到与传送带共速过程,由匀变速运动公式和牛顿第二定律联立即可求得到达最高点距A点的距离;由匀变速运动公式和位移关系即可求出标记点再次与小物块相遇得位置。
(1)设小物块刚滑上传送带的加速度大小为a1,由牛顿第二定律得:
代入数据得:a1=10m/s2 (2)小物块从滑上传送带到与传送带共速过程,设小物块的位移为s1。 由匀变速运动公式得:
小物块从与传送带共速到速度减为零过程,设加速度大小为a2,位移为s2。
由牛顿第二定律得:由匀变速运动公式得:
m
代入数据得到达最高点距A点的距离:经历的时间为t2,位移为s3。 对小物块由匀变速运动公式:
(3)设小物块从滑上传送带到与传送带共速过程经历的时间为t1,从与传送带共速到再次与P相遇过程
上述两段过程传送带总位移:两者相遇位置离A点距离:
联立以上各式并代入数据得:梁。
22.(1)6m/s (2)0.72m 【解析】 【详解】
m
点睛:本题主要考查了传送带问题,理清物体的运动情况,根据受力去求运动,加速度是联系前后的桥
(1)由动量守恒定律可知:mAv0=mAv1+mBv2 由能量关系可知:带入数据解得v2=6m/s
(2)小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中机械能守恒,有: mBv22=mBg•2R+
mBvN2
小球B恰好能通过圆形轨道最高点,有:mBg=mB联立两式并带入数据解得R=0.72m 23.(1)【解析】 【详解】
,竖直向上(2)
(1)小球下降过程中只受重力,机械能守恒,根据机械能守恒,有:mgH=mv1 解得:
2
2
小球上升过程中只受重力,机械能守恒,根据机械能守恒,有:mgh=mv2 解得:
假设竖直向下为正方向,则直向上;
(2)根据动量定理有:Ft+mgt=∆p 代入已知解得:F=-6 N “-”表示F的方向竖直向上; 【点睛】
;负号表示方向竖
本题关键是明确乒乓球上升和下降过程机械能守恒,然后结合机械能守恒定律和动量定理列式求解,注意正方向的选取. 24.5m/s2 【解析】 【分析】
汽车在反应时间内做匀速直线运动,刹车后做匀减速直线运动,汽车从发现自行车开始到汽车速度与自行车速度相同,列速度关系式和位移关系式求解; 【详解】
v0=54km/h=15m/s;设汽车经t时间速度自行车速度相等,v0−at=v自 ① 汽车的位移:
②
自行车的位移:x自=v自(△t+t) ③ 根据几何关系:x汽=x自+s0 ④ 联立解得:a=5m/s2 【点睛】
解决本题的关键知道从司机发现自行车开始,到汽车停止,行驶的距离是匀速运动的位移和匀减速运动的位移之和。 25.
40m;
4s;
30m
【解析】 【详解】
(1)根据位移速度关系可得:解得:
(2)根据速度时间关系可得:(3)刹车后2s发生的位移大小:解得: